एक बिपोटेंशियोस्टैट द्वारा हाइड्रोजन पारगम्यता परीक्षण

स्टील में हाइड्रोजन पारगम्यता परीक्षण

प्रयोग का उद्देश्य

इस प्रयोग का उद्देश्य इस्पात में परमाणु हाइड्रोजन सामग्री और उनकी प्रसार दर को मापना है।

प्रयोग सेटअप

चित्र 1 हाइड्रोजन पारगम्यता परीक्षण सेटअप

समाधान तैयार करना:

निकेल-प्लेटिंग समाधान (वाणिज्यिक निकेल-प्लेटिंग समाधान)

एनोड कक्षः 0.2mol/L KOH

कैथोड कक्षः 0.1mol/L HCl

साधन&इलेक्ट्रोडs:

बीपोटेंटियोस्टैट मॉडल CS2350M

निकेलिंग सेल (कोटिंग मूल्यांकन सेल) * 1 पीसी

एच-सेल* 1 सेट

एचजी/एचजीओ संदर्भ इलेक्ट्रोड 1 पीसी

Q235 कार्बन स्टील प्लेट (5cm*5cm*0.5 mm) 1 पीसी

प्लैटिनम काउंटर इलेक्ट्रोड *2 पीसी

.

प्रयोग के चरण

(1)नमूना पूर्व-प्रसंस्करण

प्रयोग से पहले, कार्बन स्टील के नमूने को 180#, 400#, 600#, 1000# और 2000# सैंडपेपर के साथ दर्पण की सतह तक पॉलिश किया गया, फिर इसे पानी से धोया गया, इथेनॉल से पोंछा गया,और ठंडी हवा में सूख जाता हैनमूना को 0.1 मोल/एल एचसीएल में 3 मिनट तक डुबोया गया, पानी से कुल्ला गया, और फिर इसे 0.2 मोल/एल केओएच में 3 मिनट तक डुबोया गया, पानी से कुल्ला गया, सूखा गया और उपयोग के लिए एक डिसिकेटर में रखा गया।

(2)निकेलिंग

चित्र 2 निकेल कोटिंग के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक सेल और इलेक्ट्रोड कनेक्शन

जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, हमने कोटिंग मूल्यांकन सेल ((CS934) का उपयोग किया निकेल-प्लेट करने के लिए। कार्बन स्टील शीट को क्लैंप करें, सेल में निकेल-प्लेट समाधान जोड़ें,फिर निकेल फोम का एक छोटा सा टुकड़ा घोल में डालें. लाल (सीई) और पीले मगरमच्छ (आरई) संयुक्त रूप से निकल फोम पट्टी को क्लैंप करते हैं, और हरे मगरमच्छ (WE) कार्बन स्टील को क्लैंप करते हैं।आपको हरे रंग के WE के साथ एक साथ कनेक्ट करना चाहिए)फिर ¥Galvanostatic ¥ परीक्षण करें।

चित्रा 3 निकेल कोटिंग के पैरामीटर सेटिंग

लागू करंट सेट करने के लिए -10 mA / सेमी 2। नमूने के जोखिम क्षेत्र के बारे में 7.065 सेमी था², तो हम लागू किया है -70.65 mA. आप सेट कर सकते हैं इलेक्ट्रोड के क्षेत्र में

चित्र 4 इलेक्ट्रोड क्षेत्र परिवर्तन इंटरफ़ेस

यह प्रक्रिया 30 मिनट तक चली। इसके पूरा होने के बाद, कृपया धातु को आसुत पानी से धोएं, ठंडी हवा में सूखें, और फिर इसे उपयोग के लिए एक डिसिकेटर में रखें।

(2)हाइड्रोजनप्रवेशपरीक्षण

चित्रा 5. बीपोटेंटियोस्टैट CS2350M और एच-कोशिकाएं

एनोड कक्ष (बाएं सेल) में, यह एक3-इलेक्ट्रोड प्रणाली:

- कार्य विद्युत: कार्बन स्टील की निकेल-प्लेट सतह

- संदर्भ इलेक्ट्रोड: एचजी/एचजीओ इलेक्ट्रोड

- काउंटर इलेक्ट्रोड: प्लैटिनम इलेक्ट्रोड

हाइड्रोजन चार्जिंग साइड (दाएं सेल) दो इलेक्ट्रोड प्रणाली को अपनाता है।

- एनोडः कार्बन स्टील की गैर-निकेल-प्लेट सतह,WE मगरमच्छ से जुड़ती है

- कैथोडः प्लेटिनम इलेक्ट्रोड, जो पीले (RE) और लाल (CE) मगरमच्छों को एक साथ जोड़ता है।

सबसे पहले, एनोड कक्ष में 250 मिलीलीटर 0.2 मोल/एल KOH समाधान जोड़ें ((बाएं), और कैथोड कक्ष में 250 मिलीलीटर 0.1 मोल/एल HCl ((दाएं सेल), bipotentiostat चालू,चयन करें ️बिपोटेंशियोस्टैट ️→हाइड्रोजन डिफ्यूजन टेस्ट.

चित्रा 6. हाइड्रोजन प्रसार परीक्षण के लिए पैरामीटर सेटिंग

पैरामीटर को चित्र 6 के रूप में सेट करेंः ध्रुवीकरण क्षमता 0.45 वी है, हाइड्रोजन चार्जिंग पीक करंट -22.6 mA (10 mA/cm2) है और हाइड्रोजन चार्जिंग वैली करंट 0 है।

जैसे-जैसे कार्बन स्टील में परमाणु हाइड्रोजन [एच] धीरे-धीरे सतह पर फैलता है और एच + में ऑक्सीकृत हो जाता है, एनोडिक अवशिष्ट धारा धीरे-धीरे स्थिर हो जाएगी।

जब अवशिष्ट धारा 1 एमए/सेमी से कम हो², दाईं सेल में (हाइड्रोजन चार्जिंग) निम्नलिखित प्रतिक्रिया होगीः

परिणाम और विश्लेषण

हाइड्रोजन विसारण गुणांक

चित्र 7. हाइड्रोजन प्रसार परीक्षण में ऑक्सीकरण वर्तमान-समय वक्र

चित्र 7 से हम प्राप्त कर सकते हैंमैं_{अधिकतम}=1.0058×10^-5A·cm^-2. समय t का पता लगाएं जबमैं_t/ मैं_{अधिकतम}= 0.63,

t = 2.380 h = 8568 s

हाइड्रोजन चार्जिंग शुरू करने का समय 5472 s है,तो देरी समयt_L=3096 s, कार्बन स्टील की मोटाई L=0.1cm, सूत्र के अनुसारः

हम प्रसार गुणांक D = 5.383 × 10 की गणना कर सकते हैं^-7सेमी²/ s.